viernes, 11 de abril de 2008
miércoles, 9 de abril de 2008
ALGEBRA DE BOOLE
Álgebra de Boole
GEORGE BOOLE
Álgebra de Boole (también llamada Retículas booleanas) en informática y matemática, son estructuras algebraicas que rigorizan las operaciones lógicas Y, O y NO, así como el conjunto de operaciones unión, intersección y complemento.
2. Ley de Asociatividad:2. Ley de Asociatividad:Se denomina así en honor a George Boole, matemático inglés que fue el primero en definirla como parte de un sistema lógico a mediados del siglo XIX. Específicamente, el álgebra de Boole fue un intento de utilizar las técnicas algebraicas para tratar expresiones de la lógica proposicional. En la actualidad, el álgebra de Boole se aplica de forma generalizada en el ámbito del diseño electrónico. Claude Shannon fue el primero en aplicarla en el diseño de circuitos de conmutación eléctrica biestables, en 1938.
Definición
El Álgebra de Boole es una estructura algebraica que puede ser considerada desde distintos puntos de vista matemáticos:
Como retículo
El álgebra de Boole es un retículo (A, , +), donde el conjunto A esta formado por dos elementos A={0, 1}, como retículo presenta las siguientes propiedades:
como anillo
El Álgebra de Boole tiene Estructura algebraica de Anillo:
Grupo abeliano respecto a (+)
El conjunto A={0,1} es un Grupo abeliano respecto a (+):
operaciones
La operación negación presenta el opuesto del valor de a:
Un interruptor inverso equivale a esta operación:
Leyes fundamentales
El resultado de aplicar cualquiera de las tres operaciones definidas a variables del sistema booleano resulta en otra variable del sistema, y este resultado es único.
Principio de dualidad
El concepto de dualidad permite formalizar este hecho: a toda relación o ley lógica le corresponderá su dual, formada mediante el intercambio de los operadores unión (suma lógica) con los de intersección (producto lógico), y de los 1 con los 0.
Además hay que cambiar cada variable por su negada. Esto causa confusión al aplicarlo en los teoremas básicos, pero es totalmente necesario para la correcta aplicación del principio de dualidad. Véase que esto no modifica la tabla adjunta.
Otras formas de notación del álgebra de Boole
En matemática se emplea la notación empleada hasta ahora ({0,1}, + , ) siendo la forma más usual y la más cómoda de representar.
Por ejemplo las leyes de De Morgan se representan así:
Cuando el álgebra de Boole se emplea en electrónica, suele emplearse la misma denominación que para las puerta lógica AND (Y), OR (O) y NOT (NO), ampliándose en ocasiones con X-OR (O exclusiva) y su negadas NAND (NO Y), NOR (NO O) y X-NOR (equivalencia). las variables pueden representarse con letras mayúsculas o minúsculas, y pueden tomar los valores {0, 1}
Empleando esta notación las leyes de De Morgan se representan:
En su aplicación a la lógica se emplea la notación y las variables pueden tomar los valores {F, V}, falso o verdadero, equivalentes a {0, 1}
Con la notación lógica las leyes de De Morgan serian así:
Desde el punto de vista practico existe una forma simplificada de representar expresiones booleanas. Se emplean apóstrofes (') para indicar la negación, la operación suma (+) se representa de la forma normal en álgebra, y para el producto no se emplea ningún signo, las variables se representan, normalmente con una letra mayúscula, la sucesión de dos variables indica el producto entre ellas, no una variable nombrada con dos letras.
La representación de las leyes de De Morgan con este sistema quedaría así, con letra minúsculas para las variables:
y así, empleando letras mayúsculas para representar las variables:
Todas estas formas de representación son correctas, se utilizan de hecho, y pueden verse al consultar bibliografía. La utilización de una u otra notación no modifica el álgebra de Boole, solo su aspecto, y depende de la rama de las matemáticas o la tecnología en la que se este utilizando para emplear una u otra notación.
Álgebra de Boole aplicada a la informática
Se dice que una variable tiene valor booleano cuando, en general, la variable contiene un 0 lógico o un 1 lógico. Esto, en la mayoría de los lenguajes de programación, se traduce en false (falso) o true (verdadero), respectivamente.
Una variable puede no ser de tipo booleano, y guardar valores que, en principio, no son booleanos; ya que, globalmente, los compiladores trabajan con esos otros valores, numéricos normalmente aunque también algunos permiten cambios desde, incluso, caracteres, finalizando en valor booleano. ..
El 0 lógico
El valor booleano de negación suele ser representado como false, aunque también permite y equivale al valor natural, entero y decimal (exacto) 0, así como la cadena "false", e incluso la cadena "0".
El 1 lógico
En cambio, el resto de valores apuntan al valor booleano de afirmación, representado normalmente como true, ya que, por definición, el valor 1 se tiene cuando no es 0. Cualquier número distinto de cero se comporta como un 1 lógico, y lo mismo pasa con casi cualquier cadena (menos la "false", en caso de ser ésta la correspondiente al 0 lógico).
http://es.wikipedia.org/wiki/Algebra_booleana
BIT,BYTE,KILOBYTE Y KBPS
Byte
Voz inglesa /bait/, que si bien la Real Academia Española ha aceptado como equivalente a octeto, es decir a ocho bits, para fines correctos, un byte debe ser considerado como una secuencia de bits contiguos, cuyo tamaño depende del código de información o código de caracteres en que sea definido. La unidad byte se representa con el símbolo B.
Se usa comúnmente como unidad básica de almacenamiento de información en combinación con los prefijos de cantidad. Originalmente el byte fue elegido para ser un submúltiplo del tamaño de palabra de un ordenador, desde seis a nueve bits (un caracter codificado estaría adaptado a esta unidad). La popularidad de la arquitectura IBM S/360 que empezó en los años 1960 y la explosión de los microordenadores o las microcomputadoras basados en microprocesadores de 8 b its en los años 1980 ha hecho obsoleta la utilización de otra cantidad que no sean 8 bits. El término octeto se utiliza ampliamente como un sinónimo preciso donde la ambigüedad es indeseable (por ejemplo, en definiciones de protocolos).
Se usa comúnmente como unidad básica de almacenamiento de información en combinación con los prefijos de cantidad. Originalmente el byte fue elegido para ser un submúltiplo del tamaño de palabra de un ordenador, desde seis a nueve bits (un caracter codificado estaría adaptado a esta unidad). La popularidad de la arquitectura IBM S/360 que empezó en los años 1960 y la explosión de los microordenadores o las microcomputadoras basados en microprocesadores de 8 b its en los años 1980 ha hecho obsoleta la utilización de otra cantidad que no sean 8 bits. El término octeto se utiliza ampliamente como un sinónimo preciso donde la ambigüedad es indeseable (por ejemplo, en definiciones de protocolos).
Escala general
arquitectura de ordenadores, 8 bits es un adjetivo usado para describir enteros, direcciones de memoria u otras unidades de datos que comprenden hasta 8 bits de ancho, o para referirse a una arquitectura de CPU y ALU basadas en registros, bus de direcciones o bus de datos de ese ancho.
Nota: Excepto para elementos con fotos, los elementos se toman como colecciones de caracteres--letras, números y signos de puntuación--cada uno 1 byte. Un documento formateado utiliza mucha más memoria.
Nota: Excepto para elementos con fotos, los elementos se toman como colecciones de caracteres--letras, números y signos de puntuación--cada uno 1 byte. Un documento formateado utiliza mucha más memoria.
TAMAÑO
Capacidad de almacenamiento aproximada
1 B
Una letra
10 B
Una o dos
1 B
Una letra
10 B
Una o dos
BIT
el acrónimo de Binary digit. (dígito binario). Un bit es un dígito del sistema de numeración binario. La Real Academia Española (RAE) ha aceptado la palabra bit con el plural bits.
Mientras que en el sistema de numeración decimal se usan diez dígitos, en el binario se usan sólo dos dígitos, el 0 y el 1. Un bit o dígito binario puede representar uno de esos dos valores, 0 ó 1.
Podemos imaginarnos un bit como una bombilla que puede estar en uno de los siguientes dos estados:
apagada o encendida
Memoria de computadora de 1980 donde se pueden ver los bits físicos. Este conjunto de unos 4x4 cm. corresponden a 512 bytes.
El bit es la unidad mínima de información empleada en informática, en cualquier dispositivo digital, o en la teoría de la información. Con él, podemos representar dos valores cualesquiera, como verdadero o falso, abierto o cerrado, blanco o negro, norte o sur, masculino o femenino, amarillo o azul, etc. Basta con asignar uno de esos valores al estado de "apagado" (0), y el otro al estado de "encendido" (1).
Mientras que en el sistema de numeración decimal se usan diez dígitos, en el binario se usan sólo dos dígitos, el 0 y el 1. Un bit o dígito binario puede representar uno de esos dos valores, 0 ó 1.
Podemos imaginarnos un bit como una bombilla que puede estar en uno de los siguientes dos estados:
apagada o encendida
Memoria de computadora de 1980 donde se pueden ver los bits físicos. Este conjunto de unos 4x4 cm. corresponden a 512 bytes.
El bit es la unidad mínima de información empleada en informática, en cualquier dispositivo digital, o en la teoría de la información. Con él, podemos representar dos valores cualesquiera, como verdadero o falso, abierto o cerrado, blanco o negro, norte o sur, masculino o femenino, amarillo o azul, etc. Basta con asignar uno de esos valores al estado de "apagado" (0), y el otro al estado de "encendido" (1).
KILOBYTE
kilobyte (pronunciado /kilobáit/) es una unidad de almacenamiento de información cuyo símbolo es el kB (a veces se utiliza KB), y puede equivalerse a 210 bytes o a 103 bytes.
Las PC de IBM más antiguas, por ejemplo, tenían una capacidad máxima de 640 KB en el sentido binario, o alrededor de 640 000 caracteres de datos.
El Sistema Internacional y el término byte
El término kilobyte se utilizó al principio debido a que 210 es aproximadamente 1000. Cuando las computadoras empezaron a ser cada vez más potentes, lamentablemente el mal uso del prefijo SI se difundió desde la jerga de los profesionales de la computación al léxico popular, lo que creó mucha confusión, ya que realmente no se debería usar el término kilobyte, que significa exactamente ‘1000 bytes’ y no ‘1024 bytes’.
Se inventó entonces el término kibi, que significaría 1024, produciendo entonces la medida kibibyte (1 KiB=1024 bytes). Pero todavía no se ha difundido su uso. Dentro de este mismo paquete de unidades estaría el mebibyte (1 MiB = 220, similar al megabyte: 106 o millón) y el gibibyte (1 GiB = 230, similar al gigabyte: 109)
Algunos han sugerido que se debería utilizar el prefijo K con mayúsculas para distinguir esta cantidad del prefijo del SI, pero este tema aún no se ha normalizado. Además esto no se podría extender a otros prefijos mayores, ya que por ejemplo en el caso del MB (megabyte), el SI ya utiliza tanto la M mayúscula (mega: millón) como la minúscula (mili: milésima).
Kilobit por segundo
Un kilobits por segundo es una unidad de medida que se usa en telecomunicaciones e informática para calcular la velocidad de transferencia de información a través de una red. Su abreviatura y forma más corriente es kbps.
Equivale a 1000 bps.
Ejemplo:
64 kbps = 64 000 bits/s
En algunas ocasiones los datos se expresan en bytes por segundo (Bps), entonces un kBps es igual a un kilobyte por segundo, un MBps es igual a un megabyte por segundo y un GBps es igual a un gigabyte por segundo.
Debe tenerse en cuenta que las unidades de velocidad de transferencia de información se relacionan en potencias de 10 en lugar de potencias de 2 como ocurre en el caso de las unidades de información referidas a almacenamiento/procesamiento
Ejemplo 1: 1 kb = 1000 bits = 103 bits.
Ejemplo 2: 1 kB = 1024 bytes = 26 bytes.Ejemplo 3: 1 kB = 1024 bytes = (26)·8 bits = 29 bits
Las PC de IBM más antiguas, por ejemplo, tenían una capacidad máxima de 640 KB en el sentido binario, o alrededor de 640 000 caracteres de datos.
El Sistema Internacional y el término byte
El término kilobyte se utilizó al principio debido a que 210 es aproximadamente 1000. Cuando las computadoras empezaron a ser cada vez más potentes, lamentablemente el mal uso del prefijo SI se difundió desde la jerga de los profesionales de la computación al léxico popular, lo que creó mucha confusión, ya que realmente no se debería usar el término kilobyte, que significa exactamente ‘1000 bytes’ y no ‘1024 bytes’.
Se inventó entonces el término kibi, que significaría 1024, produciendo entonces la medida kibibyte (1 KiB=1024 bytes). Pero todavía no se ha difundido su uso. Dentro de este mismo paquete de unidades estaría el mebibyte (1 MiB = 220, similar al megabyte: 106 o millón) y el gibibyte (1 GiB = 230, similar al gigabyte: 109)
Algunos han sugerido que se debería utilizar el prefijo K con mayúsculas para distinguir esta cantidad del prefijo del SI, pero este tema aún no se ha normalizado. Además esto no se podría extender a otros prefijos mayores, ya que por ejemplo en el caso del MB (megabyte), el SI ya utiliza tanto la M mayúscula (mega: millón) como la minúscula (mili: milésima).
Kilobit por segundo
Un kilobits por segundo es una unidad de medida que se usa en telecomunicaciones e informática para calcular la velocidad de transferencia de información a través de una red. Su abreviatura y forma más corriente es kbps.
Equivale a 1000 bps.
Ejemplo:
64 kbps = 64 000 bits/s
En algunas ocasiones los datos se expresan en bytes por segundo (Bps), entonces un kBps es igual a un kilobyte por segundo, un MBps es igual a un megabyte por segundo y un GBps es igual a un gigabyte por segundo.
Debe tenerse en cuenta que las unidades de velocidad de transferencia de información se relacionan en potencias de 10 en lugar de potencias de 2 como ocurre en el caso de las unidades de información referidas a almacenamiento/procesamiento
Ejemplo 1: 1 kb = 1000 bits = 103 bits.
Ejemplo 2: 1 kB = 1024 bytes = 26 bytes.Ejemplo 3: 1 kB = 1024 bytes = (26)·8 bits = 29 bits
CODIGO BINARIO Y FAMILIAS LOGICAS
Código binario
Un código binario es cualquier código formado por dos símbolos que pueden ser combinados para codificar información. Por lo general, los dos símbolos empleados son el 0 y el 1. Sin embargo, podría usarse cualquier par de símbolos. A cada uno de los dígitos (dígitos binarios) que forman las combinaciones del código se los denomina bits.
La importancia de los códigos binarios se pone de manifiesto en su mayor exponente en informática y telecomunicaciones, donde son usados para codificar, tratar y transmitir la información. Además, al plantearse los problemas de la transmisión de la información, surgen nuevos códigos binarios que no sólo permiten codificar la información, sino también conocer si la transmisión de los datos se ha producido correctamente e incluso, en ocasiones, corregir posibles errores.
Familia lógica
En ingeniería informática, se puede referir a uno de dos conceptos relacionados; una familia lógica de dispositivos circuitos integrados digitales monolíticos, es un grupo de puertas lógicas (o compuertas) construidas usando uno de varios diseños diferentes, usualmente con niveles lógicos compatibles y características de fuente de poder dentro de una familia. Muchas familias lógicas fueron producidas como componentes individuales, cada uno conteniendo una o algunas funciones básicas relacionadas, las cuales se podrían ser utilizadas como “construcción de bloques” para crear sistemas o como por así llamarlo “pegamento” para interconectar circuitos integrados más complejos.
También puede referirse a un conjunto de técnicas usadas para la implementación de la lógica dentro de una larga escala de circuitos integrados tal como un procesador central, memoria, u otra función compleja; estas familias usan técnicas dinámicas registradas para minimizar el consumo de energía y el retraso.
Tipos de Familias Lógicas
Dentro de las familias lógicas se encuentran:
DL (Lógica Diodo)
RTL (Lógica Resistencia-Transistor)
DTL (Lógica Diodo-Transistor)
ECL (Lógica de Acoplamiento de Emisor)
TTL (Lógica Transistor-Transistor)
MOS (Semiconductor Oxido Metal)
PMOS (MOS tipo-P)
NMOS (MOS tipo-N)
CMOS (MOS Complementario)
BiCMOS (CMOS Bipolar)
IIL ó I2L (Lógica Inyección Integrada)
MOS
Estas familias, son aquellas que basan su funcionamiento en los transistores de efecto de campo o MOSFET. Estos transistores se pueden clasificar en 2tipos, según el canal utilizado:
1. NMOS:
basa únicamente en el empleo de transistores NMOS para obtener una función lógica. Su funcionamiento de la puerta lógica es el siguiente: cuando la entrada se encuentra en el caso de un nivel bajo, el transistor NMOS estará en su zona de corte, por lo tanto, la intensidad que circulará por el circuito será nula y la salida estará la tensión de polarización (un nivel alto); y cuando la entrada se encuentra en el caso de que esta en un nivel alto, entonces el transistor estará conduciendo y se comportará como interruptor, y en la salida será un nivel bajo.
2. PMOS:
El transistor MOS se puede identificar como un interruptor controlado por la tensión de la puerta, V_G, que es la que determinará cuándo conduce y cuando no.
IIL
También conocida en su forma abreviada como I2L, es la lógica de Inyección integrada, sus siglas vienen de su nombre en inglés: Integrated Interjection Lógic. Es una clase de circuitos digitales construido con colectores multiples BJT. Cuando fue introducido, tenía una velocidad comparable con la del TTL, y su potencia tan baja como la del CMOS.
http://es.wikipedia.org/wiki/Código_binario
http://es.wikipedia.org/wiki/Familia_lógica
Un código binario es cualquier código formado por dos símbolos que pueden ser combinados para codificar información. Por lo general, los dos símbolos empleados son el 0 y el 1. Sin embargo, podría usarse cualquier par de símbolos. A cada uno de los dígitos (dígitos binarios) que forman las combinaciones del código se los denomina bits.
La importancia de los códigos binarios se pone de manifiesto en su mayor exponente en informática y telecomunicaciones, donde son usados para codificar, tratar y transmitir la información. Además, al plantearse los problemas de la transmisión de la información, surgen nuevos códigos binarios que no sólo permiten codificar la información, sino también conocer si la transmisión de los datos se ha producido correctamente e incluso, en ocasiones, corregir posibles errores.
Familia lógica
En ingeniería informática, se puede referir a uno de dos conceptos relacionados; una familia lógica de dispositivos circuitos integrados digitales monolíticos, es un grupo de puertas lógicas (o compuertas) construidas usando uno de varios diseños diferentes, usualmente con niveles lógicos compatibles y características de fuente de poder dentro de una familia. Muchas familias lógicas fueron producidas como componentes individuales, cada uno conteniendo una o algunas funciones básicas relacionadas, las cuales se podrían ser utilizadas como “construcción de bloques” para crear sistemas o como por así llamarlo “pegamento” para interconectar circuitos integrados más complejos.
También puede referirse a un conjunto de técnicas usadas para la implementación de la lógica dentro de una larga escala de circuitos integrados tal como un procesador central, memoria, u otra función compleja; estas familias usan técnicas dinámicas registradas para minimizar el consumo de energía y el retraso.
Tipos de Familias Lógicas
Dentro de las familias lógicas se encuentran:
DL (Lógica Diodo)
RTL (Lógica Resistencia-Transistor)
DTL (Lógica Diodo-Transistor)
ECL (Lógica de Acoplamiento de Emisor)
TTL (Lógica Transistor-Transistor)
MOS (Semiconductor Oxido Metal)
PMOS (MOS tipo-P)
NMOS (MOS tipo-N)
CMOS (MOS Complementario)
BiCMOS (CMOS Bipolar)
IIL ó I2L (Lógica Inyección Integrada)
MOS
Estas familias, son aquellas que basan su funcionamiento en los transistores de efecto de campo o MOSFET. Estos transistores se pueden clasificar en 2tipos, según el canal utilizado:
1. NMOS:
basa únicamente en el empleo de transistores NMOS para obtener una función lógica. Su funcionamiento de la puerta lógica es el siguiente: cuando la entrada se encuentra en el caso de un nivel bajo, el transistor NMOS estará en su zona de corte, por lo tanto, la intensidad que circulará por el circuito será nula y la salida estará la tensión de polarización (un nivel alto); y cuando la entrada se encuentra en el caso de que esta en un nivel alto, entonces el transistor estará conduciendo y se comportará como interruptor, y en la salida será un nivel bajo.
2. PMOS:
El transistor MOS se puede identificar como un interruptor controlado por la tensión de la puerta, V_G, que es la que determinará cuándo conduce y cuando no.
IIL
También conocida en su forma abreviada como I2L, es la lógica de Inyección integrada, sus siglas vienen de su nombre en inglés: Integrated Interjection Lógic. Es una clase de circuitos digitales construido con colectores multiples BJT. Cuando fue introducido, tenía una velocidad comparable con la del TTL, y su potencia tan baja como la del CMOS.
http://es.wikipedia.org/wiki/Código_binario
http://es.wikipedia.org/wiki/Familia_lógica
CIRCUITO INTEGRADO
Circuito integrado
Detalle de un circuito integrado construido para procesamiento fotográfico.
Un circuito integrado (CI) o chip, es una pastilla muy delgada en la que se encuentra una enorme cantidad (del orden de miles o millones) de dispositivos microelectrónicos interconectados, principalmente diodos y transistores, además de componentes pasivos como resistencias o condensadores. Su área es de tamaño reducido, del orden de un cm² o inferior. Algunos de los circuitos integrados más avanzados son los microprocesadores, que son usados en múltiples artefactos, desde computadoras hasta electrodomésticos, pasando por los teléfonos móviles. Otra familia importante de circuitos integrados la constituyen las memorias digitales.
DIGITAL Y ANALOGO
Conversión analógica-digital
Una conversión analógica-digital (CAD)(ó ADC) consiste en la transcripción de señales analógicas en señales digitales, con el propósito de facilitar su procesamiento (codificación, compresión, etc.) y hacer la señal resultante (la digital) más inmune al ruido y otras interferencias a las que son más sensibles las señales analógicas.
¿Por qué digitalizar?
¿Por qué digitalizar?
Ventajas de la señal digital
1. Ante la atenuación, la señal digital puede ser amplificada y al mismo tiempo reconstruida gracias a los sistema de regeneración de señales.
2. Cuenta con sistemas de detección y corrección de errores que se utilizan cuando la señal llega al receptor, entonces comprueban (uso de redundancia) la señal, primero para detectar algun error, y, algunos sistemas, pueden luego corregir alguno o todos los errores detectados previamente.
3. Facilidad para el procesamiento de la señal. Cualquier operación es fácilmente realizable a través de cualquier software de edición o procesamiento de señal.
4. La señal digital permite la multigeneración infinita sin pérdidas de calidad. Esta ventaja sólo es aplicable a los formatos de disco óptico; la cinta magnética digital, aunque en menor medida que la analógica (que sólo soporta como mucho 4 o 5 generaciones), también va perdiendo información con la multigeneración.
Inconvenientes de la señal digital
2. Cuenta con sistemas de detección y corrección de errores que se utilizan cuando la señal llega al receptor, entonces comprueban (uso de redundancia) la señal, primero para detectar algun error, y, algunos sistemas, pueden luego corregir alguno o todos los errores detectados previamente.
3. Facilidad para el procesamiento de la señal. Cualquier operación es fácilmente realizable a través de cualquier software de edición o procesamiento de señal.
4. La señal digital permite la multigeneración infinita sin pérdidas de calidad. Esta ventaja sólo es aplicable a los formatos de disco óptico; la cinta magnética digital, aunque en menor medida que la analógica (que sólo soporta como mucho 4 o 5 generaciones), también va perdiendo información con la multigeneración.
Inconvenientes de la señal digital
1. La señal digital requiere mayor ancho de banda para ser transmitida que la analógica.
2. Se necesita una conversión analógica-digital previa y una decodificación posterior, en el momento de la recepción.
3. La transmisión de señales digital requiere una sincronización precisa entre los tiempos del reloj de transmisor, con respecto a los del receptor. Un desfasaje, cambia la señal recibida con respecto a la que fue transmitida.
1. Se refiere a las magnitudes o valores que varían con el tiempo en forma continua (distancia, temperatura, velocidad, voltaje, frecuencia, amplitud, etc.) y pueden representarse en forma de ondas.Las computadoras emplean lo digital y, por lo tanto, si entra información analógica, se debe convertir; este es el caso de la conexión a Internet por Dial up, donde un módem convierte la señal analógica (el sonido) en digital.La (conversión A/D) consiste básicamente en realizar de forma periódica medidas de la amplitud de la señal y traducirlas a un lenguaje numérico. La conversión A/D también es conocida por el acrónimo inglés ADC (analogic to digital converter).
En esta definición están patentes los cuatro procesos que intervienen en la conversión analógica-digital:
Conversión digital-analógica
Digital-to-analog converter, DAC, D/A). En electrónica, dispositivo que convierte una entrada digital (generalmente binaria) a una señal analógica (generalmente voltaje o carga eléctrica). Los conversores digital-analógico son interfaces entre el mundo abstracto digital y la vida real analógica. La operación reversa es realizada por un conversor analógico-digital (ADC).
Este tipo de conversores se utiliza en reproductores de sonido de todo tipo, dado que actualmente las señales de audio son almacenadas en forma digital (por ejemplo, MP3 y CDs), y para ser escuchadas a través de los parlantes, los datos se deben convertir a una señal analógica. Los conversores digital-analogico también se pueden encontrar en reproductores de CD, reproductores de música digital, tarjetas de sonidos de PC, etc.
¿QUE ES ANALOGO?
Este tipo de conversores se utiliza en reproductores de sonido de todo tipo, dado que actualmente las señales de audio son almacenadas en forma digital (por ejemplo, MP3 y CDs), y para ser escuchadas a través de los parlantes, los datos se deben convertir a una señal analógica. Los conversores digital-analogico también se pueden encontrar en reproductores de CD, reproductores de música digital, tarjetas de sonidos de PC, etc.
¿QUE ES ANALOGO?
Se refiere a las magnitudes o valores que varían con el tiempo en forma continua (distancia, temperatura, velocidad, voltaje, frecuencia, amplitud, etc.) y pueden representarse en forma de ondas.Las computadoras emplean lo digital y, por lo tanto, si entra información analógica, se debe convertir; este es el caso de la conexión a Internet por Dial up, donde un módem convierte la señal analógica (el sonido) en digital.
Señal digital
Se dice que una señal es digital cuando las magnitudes de la misma se representan mediante valores discretos en lugar de variables continuas. Por ejemplo, el interruptor de la luz sólo puede tomar dos valores o estados: abierto o cerrado, o la misma lámpara: encendida o apagada (véase circuito de conmutación).
Los sistemas digitales, como por ejemplo el ordenador, usan lógica de dos estados representados por dos niveles de tensión eléctrica, uno alto, H y otro bajo, L (de High y Low, respectivamente, en inglés). Por abstracción, dichos estados se sustituyen por ceros y unos, lo que facilita la aplicación de la lógica y la aritmética binaria. Si el nivel alto se representa por 1 y el bajo por 0, se habla de lógica positiva y en caso contrario de lógica negativa.
Cabe mencionar que además de los niveles, en una señal digital están las transiciones de alto a bajo o de bajo a alto, denominadas flanco de subida o de bajada, respectivamente. En la siguiente figura se muestra una señal digital donde se identifican los niveles y los flancos.
Señal digital: 1) Nivel bajo, 2) Nivel alto, 3) Flanco de subida y 4) Flanco de bajada.Es conveniente aclarar que, a pesar de que en los ejemplos señalados el término digital se ha relacionado siempre con dispositivos binarios, no significa que digital y binario sean términos intercambiables. Por ejemplo, si nos fijamos en el código Morse, veremos que en él se utilizan, para el envío de mensajes por telégrafo eléctrico, cinco estados digitales que son:
punto, raya, espacio corto (entre letras), espacio medio (entre palabras) y espacio largo (entre frases)
Referido a un aparato o instrumento de medida, decimos que es digital cuando el resultado de la medida se representa en un visualizador mediante números (dígitos) en lugar de hacerlo mediante la posición de una aguja, o cualquier otro indicador, en una escala
Los sistemas digitales, como por ejemplo el ordenador, usan lógica de dos estados representados por dos niveles de tensión eléctrica, uno alto, H y otro bajo, L (de High y Low, respectivamente, en inglés). Por abstracción, dichos estados se sustituyen por ceros y unos, lo que facilita la aplicación de la lógica y la aritmética binaria. Si el nivel alto se representa por 1 y el bajo por 0, se habla de lógica positiva y en caso contrario de lógica negativa.
Cabe mencionar que además de los niveles, en una señal digital están las transiciones de alto a bajo o de bajo a alto, denominadas flanco de subida o de bajada, respectivamente. En la siguiente figura se muestra una señal digital donde se identifican los niveles y los flancos.
Señal digital: 1) Nivel bajo, 2) Nivel alto, 3) Flanco de subida y 4) Flanco de bajada.Es conveniente aclarar que, a pesar de que en los ejemplos señalados el término digital se ha relacionado siempre con dispositivos binarios, no significa que digital y binario sean términos intercambiables. Por ejemplo, si nos fijamos en el código Morse, veremos que en él se utilizan, para el envío de mensajes por telégrafo eléctrico, cinco estados digitales que son:
punto, raya, espacio corto (entre letras), espacio medio (entre palabras) y espacio largo (entre frases)
Referido a un aparato o instrumento de medida, decimos que es digital cuando el resultado de la medida se representa en un visualizador mediante números (dígitos) en lugar de hacerlo mediante la posición de una aguja, o cualquier otro indicador, en una escala
COMPUERTAS LOGICAS
COMPUERTAS LÓGICAS
Las computadoras digitales utilizan el sistema de números binarios, que tiene dos dígitos 0 y 1. Un dígito binario se denomina un bit. La información está representada en las computadoras digitales en grupos de bits. Utilizando diversas técnicas de codificación los grupos de bits pueden hacerse que representen no solamente números binarios sino también otros símbolos discretos cualesquiera, tales como dígitos decimales o letras de alfabeto. Utilizando arreglos binarios y diversas técnicas de codificación, los dígitos binarios o grupos de bits pueden utilizarse para desarrollar conjuntos completos de instrucciones para realizar diversos tipos de cálculos.
La información binaria se representa en un sistema digital por cantidades físicas denominadas señales, Las señales eléctricas tales como voltajes existen a través del sistema digital en cualquiera de dos valores reconocibles y representan una variable binaria igual a 1 o 0. Por ejemplo, un sistema digital particular puede emplear una señal de 3 volts para representar el binario "1" y 0.5 volts para el binario "0". La siguiente ilustración muestra un ejemplo de una señal binaria.
Como se muestra en la figura, cada valor binario tiene una desviación aceptable del valor nominal. La región intermedia entre las dos regiones permitidas se cruza solamente durante la transición de estado. Los terminales de entrada de un circuito digital aceptan señales binarias dentro de las tolerancias permitidas y los circuitos responden en los terminales de salida con señales binarias que caen dentro de las tolerancias permitidas.
La lógica binaria tiene que ver con variables binarias y con operaciones que toman un sentido lógico. La manipulación de información binaria se hace por circuitos lógicos que se denominan Compuertas.
Las compuertas son bloques del hardware que producen señales en binario 1 ó 0 cuando se satisfacen los requisitos de entrada lógica. Las diversas compuertas lógicas se encuentran comúnmente en sistemas de computadoras digitales. Cada compuerta tiene un símbolo gráfico diferente y su operación puede describirse por medio de una función algebraica. Las relaciones entrada - salida de las variables binarias para cada compuerta pueden representarse en forma tabular en una tabla de verdad.
A continuación se detallan los nombres, símbolos, gráficos, funciones algebraicas, y tablas de verdad de las compuertas más usadas.
TIPOS DE COMPUERTAS
Compuerta AND:
Cada compuerta tiene dos variables de entrada designadas por A y B y una salida binaria designada por x. La compuerta AND produce la multiplicación lógica AND: esto es: la salida es 1 si la entrada A y la entrada B están ambas en el binario 1: de otra manera, la salida es 0. Estas condiciones también son especificadas en la tabla de verdad para la compuerta AND. La tabla muestra que la salida x es 1 solamente cuando ambas entradas A y B están en 1.El símbolo de operación algebraico de la función AND es el mismo que el símbolo de la multiplicación de la aritmética ordinaria (*).Las compuertas AND pueden tener más de dos entradas y por definición, la salida es 1 si todas las entradas son 1.
Compuerta OR:
La compuerta OR produce la función sumadora, esto es, la salida es 1 si la entrada A o la entrada B o ambas entradas son 1; de otra manera, la salida es 0. El símbolo algebraico de la función OR (+), es igual a la operación de aritmética de suma. Las compuertas OR pueden tener más de dos entradas y por definición la salida es 1 si cualquier entrada es 1.
Compuerta NOT:
El circuito NOT es un inversor que invierte el nivel lógico de una señal binaria. Produce el NOT, o función complementaria. El símbolo algebraico utilizado para el complemento es una barra sobra el símbolo de la variable binaria. Si la variable binaria posee un valor 0, la compuerta NOT cambia su estado al valor 1 y viceversa. El círculo pequeño en la salida de un símbolo gráfico de un inversor designa un inversor lógico. Es decir cambia los valores binarios 1 a 0 y viceversa.
Compuerta Separador (yes):
Un símbolo triángulo por sí mismo designa un circuito separador, el cual no produce ninguna función lógica particular puesto que el valor binario de la salida es el mismo de la entrada. Este circuito se utiliza simplemente para amplificación de la señal. Por ejemplo, un separador que utiliza 5 volt para el binario 1, producirá una salida de 5 volt cuando la entrada es 5 volt. Sin embargo, la corriente producida a la salida es muy superior a la corriente suministrada a la entrada de la misma.De ésta manera, un separador puede excitar muchas otras compuertas que requieren una cantidad mayor de corriente que de otra manera no se encontraría en la pequeña cantidad de corriente aplicada a la entrada del separador.
Compuerta NAND:
Es el complemento de la función AND, como se indica por el símbolo gráfico, que consiste en una compuerta AND seguida por un pequeño círculo (quiere decir que invierte la señal).La designación NAND se deriva de la abreviación NOT - AND. Una designación más adecuada habría sido AND invertido puesto que es la función AND la que se ha invertido.Las compuertas NAND pueden tener más de dos entradas, y la salida es siempre el complemento de la función AND.
Compuerta NOR: de compuertas
La compuerta NOR es el complemento de la compuerta OR y utiliza el símbolo de la compuerta OR seguido de un círculo pequeño (quiere decir que invierte la señal). Las compuertas NOR pueden tener más de dos entradas, y la salida es siempre el complemento de la función OR.
La compuerta NOR es el complemento de la compuerta OR y utiliza el símbolo de la compuerta OR seguido de un círculo pequeño (quiere decir que invierte la señal). Las compuertas NOR pueden tener más de dos entradas, y la salida es siempre el complemento de la función OR.
http://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/int/comp_log.htm
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